Ironicamente, dopo aver pubblicato un articolo intitolato "Quale energia?" ne pubblico uno che si pone una domanda nello stesso ambito fisico ma riguarda specificamente il motorismo pratico di cui sto parlando molto poco visto che il sito originario heymotard.it è ormai off line.
Nel corso degli anni, praticando a diversi livelli attività motoristiche terrestri su due e quattro ruote che spaziano dal fuoristrada dilettantistico alla velocità pura su pista, mi sono imbattuto in molti praticanti, anche di lungo corso, che perseverano nel compiere degli errori la cui prevenzione è spiegata perfino nei manuali per il conseguimento della patente di guida.
Uno di questi, forse il più comune, consiste nell'avere un'idea sbagliata su come regolare le pressioni degli pneumatici in base al tipo d'utilizzo ed al contesto in cui ci si trova.
Delle indicazioni di massima vengono fornite dai libretti d'uso&manutenzione ma sono parziali, relative alla sicurezza... del costruttore più che a quella dell'utente e comunque spesso disattese dall'utente, tranne che da quelli più pignoli alla personaggio di Verdone, per intenderci.
Anche se le dinamiche veicolari sono diverse, le regole di massima che riguardano le pressioni delle gomme sono le stesse sia per i veicoli ad assetto variabile come le moto classiche che quelli ad assetto (formalmente) costante come le auto e simili.
Esse sono relative a due aspetti fondamentali: la conservazione dell'integrità del pneumatico e la qualità del lavoro che esso può svolgere (aderenza al suolo, maneggevolezza, tenuta di strada, stabilità).
Integrità
Molti immaginano che nel corso di un utilizzo molto severo, una gomma possa scoppiare per sovrappressione ma non è così, a meno di non voler provocare deliberatamente il suo scoppio gonfiandola a pressioni spropositate non previste dal suo costruttore. Questi test sono effettivamente condotti dalle Case costruttrici per verificare i coefficienti di sicurezza delle loro gomme (ed anche quelli di gomme prodotte dalla concorrenza...).
In realtà, quando una gomma scoppia nel normale utilizzo stradale è perché è stata gonfiata ad una pressione insufficiente e, parallelamente, è stata sottoposta ad un lavoro gravoso dal punto di vista del carico applicato e della velocità.
Il motivo risiede nella maggiore deformazione dei fianchi della gomma che surriscalda per isteresi (attrito molecolare interno al materiale) fino a rompersi in base a quella che popolarmente è definita "Legge del fil di ferro".
Lo scoppio si sente perché la pressione all'interno della gomma è ovviamente superiore a quella atmosferica ma potrebbe benissimo non verificarsi se la gomma viene usata del tutto sgonfia: si romperebbe lo stesso, anzi prima, ma senza provocare alcuno "scoppio". E' l'avvertibile rumore di scoppio che sta alla base della leggenda... stradale della gomma che scoppia per sovrappressione.
Al contrario, tutte le Case consigliano saggiamente di aumentare le pressioni quando il carico è gravoso e per il tipo di utilizzo: la maggior parte di esse consiglia, ad esempio per le moto di alte prestazioni, 2,5bar ant. e 2,9bar post. per un utilizzo gravoso a pieno carico ad alta velocità continuata e queste pressioni mettono sicuramente le gomme al riparo da danneggiamenti ma tutti i motociclisti sanno che quasi mai queste sono le pressioni ideali per assicurare le massime prestazioni alle gomme!
Il motivo risiede nel fatto che pressioni "troppo" alte rendono la guida troppo sensibile, aumentano la reattività del veicolo, mettono in crisi il lavoro delle sospensioni e finiscono per peggiorare la tenuta di strada.
Tenuta di strada
Gli pneumatici formano al suolo una superficie d'impronta grosso modo ellittica, più allungata per le moto, più tondeggiante per le auto.
La forma e le dimensioni di questa impronta varia di poco in base all'assetto ed il carico ma si sposta notevolmente verso centro curva all'aumentare dell'inclinazione della moto mentre per le auto essa si deforma diversamente nelle 4 ruote ed, al contrario, si sposta verso l'esterno della curva.
Il carico applicato su ogni singola gomma dipende dal carico statico e dal trasferimento dinamico dei carichi in accelerazione ed in frenata ma in curva, per le moto rimane assolutamente costante mentre per le auto tende a trasferirsi dalle ruote interne verso quelle esterne.
Dall'entità del carico dipende la deformazione del fianco dello pneumatico, fattore che influenza la forma e l'estensione dell'area d'impronta.
Il carico specifico per unità di superficie dipende quindi dal carico istantaneo diviso la superficie dell'area d'impronta. Ragionando per estremi, la ruota posteriore di una trazione anteriore può in determinati momenti essere del tutto priva di carico fino a non toccare nemmeno al suolo mentre sia la ruota anteriore che quella posteriore di una moto possono, in determinate condizioni, essere gravate dall'intero carico del veicolo.
Mi riferisco sempre all'entità del carico perpendicolare al suolo.
Ora, considerando che in base alla pressione di gonfiaggio, la sezione di una gomma arriva a deformarsi tanto da variare la conformazione e la superficie dell'area d'impronta bisogna considerare che:
- una pressione "normale" ovvero prevista dal costruttore, assicura nella gomma di un'auto un'area d'impronta di forma ellittica tondeggiante;
- una pressione "eccessiva" irrigidisce i fianchi e quindi impedisce alla carcassa di deformarsi in modo che non tutta la sezione del battistrada possa aderire al suolo (vedi relativa immagine). In tal caso, il risultato è una gomma dalla sezione tondeggiante, un battistrada che aderisce solo al centro ed un'area d'impronta di stampo "motociclistico" allungata invece che tondeggiante.
- una pressione "insufficiente" può comportare una tale cedevolezza dei fianchi da deformare la sezione in modo tale che al suo centro non aderisca più al suolo (vedi immagine).
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| pressione eccessiva |
Tra i due estremi, notiamo che nel caso di una pressione "eccessiva" la gomma si usura più del normale ma solo al centro, la maneggevolezza del veicolo aumenta, la tenuta di strada può diminuire percettibilmente sull'asciutto ma non è detto diminuisca sul bagnato, neve o ghiaccio in quanto la minor superficie e la maggiore pressione specifica potrebbero contribuire ad aumentare l'aderenza ed a scongiurare fenomeni di aquaplaning!
Infatti, nonostante sia possibile percepire una sensazione di minore aderenza al suolo e per questo molti ne derivano conclusioni sbagliate, la tenuta in queste condizioni migliora significativamente quando si aumentano le pressioni di 0,1-0,3bar oltre la norma.
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| pressione insufficiente |
L'errore opposto, quello di procedere con gomma "sgonfia" può arrivare a comportare, oltre agli effetti descritti per la carcassa e per la forma del battistrada, una minore tenuta sul bagnato e favorire l'aquaplaning per tre motivi ben precisi: l'aumento della superficie d'impronta - che favorisce la planata -; la chiusura per deformazione degli intagli di drenaggio del battistrada (la gomma al suol diventa come una slick!); l'eventuale "cattura" di acqua tra una gobba e l'altra della sezione deformata, cosa che può favorire ulteriormente l'aquaplaning ovvero il totale distacco della gomma dal suolo.
Ricordo che in questo caso la gomma perde "direzione preferenziale" e qualsiasi manovra di accelerazione, frenata e sterzata non sortisce più alcun effetto ed il veicolo è succube assoluto della sua inerzia.
In misura minore, tutti le situazioni descritte sono valide anche per le moto.
Riepilogando, partendo dalle pressioni consigliate dal costruttore del veicolo e/o delle gomme (non sempre corrispondenti: in tal caso preferire sempre quelle consigliate dalla Casa di pneumatici)
+++) Si migliora la sicurezza di marcia e l'aderenza aumentando un po' le pressioni delle gomme quando:
- si percorrono lunghi tratti autostradali;
- si procede a pieno carico;
- le temperature ambientali sono elevate;
- l'asfalto è umido, bagnato, innevato, ghiacciato;
---) Si migliora l'aderenza diminuendo un po' la pressione delle gomme, soprattutto per le moto, quando:
- l'asfalto è perfettamente asciutto e le temperature ambientali sono molto basse;
- si ha l'esigenza di innalzare la temperatura della mescola (uso in pista)
Da questo specchietto si evince che almeno un paio di queste indicazioni sono contrastanti (ma non contraddittorie!): in particolare se l'asfalto è freddo ma bagnato, innevato o ghiacciato conviene sempre regolare le pressioni in base a questo secondo aspetto oppure, se l'asfalto è semplicemente umido a chiazze, lasciarle alle pressioni standard.
Una nota aggiuntiva per quanto riguarda il fuoristrada, sia auto che motociclistico.
Per preservare l'integrità dei fianchi delle gomme è sempre bene utilizzare delle pressioni più basse: una gomma a bassa pressione è molto più difficile da sfondare rispetto ad una molto gonfia.
Inoltre, in tal modo si permette alla gomma di "copiare" maggiormente le asperità del terreno e di porre quindi a terra un maggior numero di tasselli e sui terreni molto cedevoli (ad es. sabbia) si permette di distribuire il carico del veicolo su di una superficie più grande scongiurando l'insabbiamento della gomma. Da notare che sulla sabbia, la chiusura per bassa pressione degli intagli del battistrada costituisce un vantaggio anziché uno svantaggio. Almeno per le auto 4x4, la gomma ideale da sabbia è una slick. Per le moto, che si giovano di superfici molto minori e la trazione solo posteriore, la gomma posteriore ideale per la sabbia è costituita da una serie di palette ben distanziate.
Questa è la norma generale del fuoristrada ma va precisato che in caso di neve o ghiaccio ritorna utile la regola della pressione aumentata in quanto riducendo la superficie d'appoggio, la gomma ha più speranza - grazie al maggior carico specifico - di aderire all'infido suolo e, nel caso di neve, di affondare più facilmente fino ad uno strato solido (neve compatta o terreno) su cui i tasselli possono far presa e gli intagli del battistrada rimangano aperti.
Solo per le 4x4, in fuoristrada si ottiene il miglior funzionamento della trasmissione e la minore resistenza all'avanzamento, provvedendo ad equiparare la "freccia" di deformazione delle gomme anteriori e posteriori, relazionandosi ad una pressione minima sotto alla quale non si vuole scendere per l'asse meno caricato (generalmente il posteriore ma non sempre, in base al carico).
In altre parole, se si decide di tenere le ruote dell'asse meno scarico ad es. a 1,5bar quale pressione minima ideale per il fuoristrada, si misura la distanza del bordo inferiore del cerchio dal suolo e poi si regolano le pressioni anteriori in modo che la deformazione sia identica. In alcuni casi estremi (motore anteriore, passo molto lungo, vettura completamente scarica con solo guidatore a bordo) può essere necessario differenziare la pressione anche di 0,6-0,7bar: ciò può sembrare sbagliato ma non lo è!
Da notare che a volte, per compiere una perfetta equiparazione delle frecce può risultare necessario differenziare le pressioni tra un lato e l'altro della vettura: quando succede, ciò difficilmente è da imputare ad una distribuzione dei carichi non omogenea ma alla diversa deformazione delle carcasse a parità di pressione, evenienza non infrequente quando si utilizzano pneumatici ricostruiti su carcasse di marche diverse.
La sensazione più immediata che si ricava dall'equiparazione delle frecce è la facilità con cui si può inserire e disinnestare in marcia la trazione anteriore; il motivo è perché le ruote anteriori e posteriori stanno girando alla stessa velocità, possedendo lo stesso diametro di rotolamento.
Perle di saggezza: fatene buon uso.
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Una nota aggiuntiva per quanto riguarda il fuoristrada, sia auto che motociclistico.
Per preservare l'integrità dei fianchi delle gomme è sempre bene utilizzare delle pressioni più basse: una gomma a bassa pressione è molto più difficile da sfondare rispetto ad una molto gonfia.
Inoltre, in tal modo si permette alla gomma di "copiare" maggiormente le asperità del terreno e di porre quindi a terra un maggior numero di tasselli e sui terreni molto cedevoli (ad es. sabbia) si permette di distribuire il carico del veicolo su di una superficie più grande scongiurando l'insabbiamento della gomma. Da notare che sulla sabbia, la chiusura per bassa pressione degli intagli del battistrada costituisce un vantaggio anziché uno svantaggio. Almeno per le auto 4x4, la gomma ideale da sabbia è una slick. Per le moto, che si giovano di superfici molto minori e la trazione solo posteriore, la gomma posteriore ideale per la sabbia è costituita da una serie di palette ben distanziate.
Questa è la norma generale del fuoristrada ma va precisato che in caso di neve o ghiaccio ritorna utile la regola della pressione aumentata in quanto riducendo la superficie d'appoggio, la gomma ha più speranza - grazie al maggior carico specifico - di aderire all'infido suolo e, nel caso di neve, di affondare più facilmente fino ad uno strato solido (neve compatta o terreno) su cui i tasselli possono far presa e gli intagli del battistrada rimangano aperti.
Solo per le 4x4, in fuoristrada si ottiene il miglior funzionamento della trasmissione e la minore resistenza all'avanzamento, provvedendo ad equiparare la "freccia" di deformazione delle gomme anteriori e posteriori, relazionandosi ad una pressione minima sotto alla quale non si vuole scendere per l'asse meno caricato (generalmente il posteriore ma non sempre, in base al carico).In altre parole, se si decide di tenere le ruote dell'asse meno scarico ad es. a 1,5bar quale pressione minima ideale per il fuoristrada, si misura la distanza del bordo inferiore del cerchio dal suolo e poi si regolano le pressioni anteriori in modo che la deformazione sia identica. In alcuni casi estremi (motore anteriore, passo molto lungo, vettura completamente scarica con solo guidatore a bordo) può essere necessario differenziare la pressione anche di 0,6-0,7bar: ciò può sembrare sbagliato ma non lo è!
Da notare che a volte, per compiere una perfetta equiparazione delle frecce può risultare necessario differenziare le pressioni tra un lato e l'altro della vettura: quando succede, ciò difficilmente è da imputare ad una distribuzione dei carichi non omogenea ma alla diversa deformazione delle carcasse a parità di pressione, evenienza non infrequente quando si utilizzano pneumatici ricostruiti su carcasse di marche diverse.
La sensazione più immediata che si ricava dall'equiparazione delle frecce è la facilità con cui si può inserire e disinnestare in marcia la trazione anteriore; il motivo è perché le ruote anteriori e posteriori stanno girando alla stessa velocità, possedendo lo stesso diametro di rotolamento.
Perle di saggezza: fatene buon uso.
